摘要：针对实际测量中设备观察口有限、对于特定位置或受背景辐射影响较大位置的温度测量问题,设计了一种共焦辐射微孔相机,将共焦技术与光学层析技术相结合,利用格林函数的双调和算子插值算法重建全场火焰温度.首先,介绍了共焦辐射微孔相机测温的基本原理,对该相机的聚焦位置及聚焦系数进行了实验标定,并用黑体炉标定了共焦辐射微孔相机的测量信号与火焰辐射强度之间的关系;最后通过层析算法和格林函数双调和插值算法对火焰温度场进行重建.结果表明:共焦辐射微孔相机测量重建结果与燃烧温度场的分布趋势大致相同,重建误差不高于10%,具有较好的灵活性和良好的抗噪性.

摘要：针对利用压缩感知方法重建微处理器芯片温度场存在错失真实热点、从而影响重建精度的问题,提出了一种基于先验信息的压缩感知重建温度场方法。通过对温度场先验信息的处理,结合主成分分析和模拟退火算法有针对性地设计观测矩阵,优化温度传感器的布置,提高重建精度。实验结果表明:与基于特征图的重建方法、基于模拟退火算法布置传感器的方法和基于随机采样的压缩感知重建温度场方法相比,该方法在平均温度误差、最大温度误差和均方误差方面至少分别提升了29.9%、46.6%和53.7%,有更优越的温度场重建性能。

摘要：为降低声学CT温度场重建误差,提出了一种基于稀疏重构的温度场重建算法。在建立基于稀疏重构的声学CT数学模型的基础上,算法设计了一种可提高稀疏重构精度的声学CT观测矩阵优化方法,以稀疏重构算法重建温度场,为稀疏重构算法设计了与噪声水平相关的迭代终止条件。温度场重建实验表明:提出的算法比经典的最小二乘法、SIRT算法重建误差更低,重建的温度场更接近于真实分布,对实际温度场重建有一定应用价值。

摘要：针对在工业应用中对结构内部温度场无损测量的需求,以超声测温机理和热传导理论为基础,提出一种一维稳态结构内部温度场的重建方法,并且设计一套微秒级超声声时测量的超声测温系统以验证此方法的可行性。根据所提出的结构内部温度场重建方法,分别进行超声声速与温度的标定试验和结构内部一维稳态非均匀温度场的重建试验,测量了结构试样在单边受热过程中的超声声时,构建了结构试样底面在100℃、150℃、200℃加热,上表面15℃水冷情况下的内部温度场分布,并且系统分析冷端边界条件、标定方程、热扩散系数、热膨胀等因素对重建效果的影响。结果表明:本方法能够实现结构内部一维稳态温度场的重建,并且在对于温度梯度明显的区域具有较好的重建精度。

摘要：针对当重建区域划分的网格数多于声波路径数时,重建温度场中通常会出现很多噪点的问题,提出了一种改进SIRT算法,将平滑滤波器融入SIRT算法,通过专门设计的内、外平滑滤波器,抑制重建温度场中的噪点.为验证所提方法的有效性,对3个典型的模型温度场和一个实际的单峰温度场进行了重建.结果表明,与常用的最小二乘法、ART算法和SIRT算法相比,改进SIRT算法的重建误差明显降低.改进的SIRT算法具有更好的复杂温度场重建能力.

摘要：传统的声学测温系统往往需要设计复杂的算法来分析回波波形,以确定飞渡时间,降低系统工作效率。为此设计一种以超声波模拟前端TDC1000为核心,配套使用数字转换芯片TDC7200的时差测量系统,可直接获得相应飞渡时间。并在此基础上,针对最小二乘重建算法的边缘温度缺失问题,提出一种基于Reflected Sigmiod函数的温度场重建算法。经测试,该系统可测得纳秒级超声波飞渡时间,结合该文重建算法,能够较准确重建出被测区域温度图像。

摘要：为了可以实时地获取被测表面的瞬态温度变化信息,设计了一种基于时域散斑干涉技术的瞬态温度场重建系统。由于瞬态温度改变导致被测表面的形变,故对于被测表面中的任意一点而言,该一维时域干涉信号与其形变量存在函数关系,所以可通过对单点反射光的相位解调反演该点的温度变化。实验采用550.0nm激光器垂直照射被测表面,采用HS-4型高速CCD相机获取高时间分辨率的散斑干涉图像,被测物为钢构件,其内部放置燃烧部模拟火炮发射时产生的瞬态高温变化。结果显示,单点的灰度数据变化经滤波降噪处理后可以有效地解调反射光相位信息,从而求解被测表面上任意点的温度值。最终实现被侧面瞬态温度场分布的重建,并给出了在t=0.20s时刻的温度分布图像,验证了其可行性。

摘要：设计了一种基于ZYNQ7020的超声阵列测温系统,实现对尾焰温度的实时、精确检测。本设计以基于ZYNQ7020的8通道数据采集卡作为中控系统,搭配A/D芯片、放大滤波电路、功率放大电路完成对原始数据的采集。利用并行化多通道A/D数据采集系统设计了并行化收发时序,在ZYNQ中集成了Linux系统,设计DMA内核驱动程序,将采集到的回波数据上传至上位机。利用信号调制及互相关算法、最小二乘法在上位机进行二维温度场的信息重建并获得相应的温度场图像。经过测试,设计的超声测温系统可以有效获取回波信号并对其进行算法处理,完成对二维温度场的重建。

摘要：为了解决国家能源集团山西神头第二发电厂有限公司(神头电厂)塔式锅炉的温度场在线监测问题,该文基于声波测温原理研制了一种适用于锅炉炉膛内部温度场在线监测的声波测温装置,设计了气动声源发声装置、压电式声波传感器、前置放大器、声波信号采集处理系统和温度场成像系统,该系统在神头电厂1#机组上投运1 a的运行情况表明,利用温度场测量结果并配合优化燃烧调整,可以保证燃料充分燃烧,提高锅炉运行的经济性。

摘要：文中设计了基于TDC7200超声测温系统,其对飞行时间的测量分辨率能达到ns级。通过对TDC1000的设计来作为超声波收发单元,使其电路更加简单可靠,测量范围更宽。实现了测温系统的软硬件设计,同时对声波传输中的干扰因素进行分析并提出了有效的解决方法。通过实验证明了该系统可以准确可靠地完成空间温度场的测量。